气动平衡器的研究与开发
khc气动平衡器操作手册
故障分析
KHC 气动平衡器在使用过程中有可能产生的故障及相对于的解决方法，如果遇到的问题 没有以下情况可咨询相关技术人员。
故障描述
可能原因
解决方法
气压不足
增加气压到不超过 7kg/cm2
工件重量超过最大负载
检查工件重量，并使用工具不 超过气动平衡器最大负载
不能提升工件
控制手柄或还漏气，则更换气管和控 制手柄
KHC 气动平衡器操作手册
介绍
气动平衡器（别称：气动平衡吊）利用压缩空气作为动力源，从而具备标准的提升功能 和悬浮功能，操作者在手上受力不超过 3Kg 情况下，可以实现最大 440Kg 的手动提升，如果 无需手动提升功能，则气动平衡吊最大负载为 880Kg。
气动平衡吊的“漂浮”有两种：一是上下 400mm 的漂浮；二是最大 3 米的全行程的漂浮， 根据客户现场情况选择相应的产品。
小心
-当气动平衡器放在地面上时，请不要操作。 -在钢丝绳松散时不要操作气动平衡器。 -在气动平衡器被悬挂时才能操作。 -请不要使用油雾器，油会损害气动平衡器内部的部件。 -在没有过滤和调压装置情况下，请不要操作气动平衡器。
警告
-请确认工作气压不要超过 0.7Mpa。 -如果需要，请把气压设定在操作需要的范围。
操作手册
韩国 KHC 的气动平衡器有专业的使用说明书，下面我们把翻译过的说明书给大家简单介 绍 KHC 气动平衡器操作手册。
-在完全理解此操作手册的内容和警告标志之前请不要使用气动平衡器。 -在没有接受过安全操作培训之前，请不要使用气动平衡器。 -请不要随意移动或拆除气动平衡器上名称牌、警告牌。 -请在每班次使用前检查气动平衡器，并定期保养。 -如果操作员没有良好的听力、视力和感知，请不要使用气动平衡器。 -如果有任何指导性的标识放在操作按钮上，如：设备在保养或请不要使用，请不要操作气 动平衡器直到标识移走为止。 -请使用专业的、经过培训的人员来安装。 -请不要在任意地方安装气动平衡器，如气动平衡器不能暴露在雨中或水里。 -请在导轨末端安装防撞块。 -请确认吊装工件是否超出最大负载。 -请确认气动平衡器在使用挂钩或吊具时摆动自如。 ※请不要把气动平衡器固定在一个地方。
气动平衡器控制系统设计
作 者 简 介 ：赵新 虎 （ １ ９ ９ １ 一 ） ，男 ，江 苏盐 城 人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，研究 方 向 ：机 械 设 计 及 自动 化 。
第 ２期 （ 总第 ２ ０ 化 ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＩ Ｅ ＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎ Ｏ． ２ Ａｐ ｒ ．
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ — ０ １ ７ ６ ０ ２
１ 气 动 平 衡 器 控 制 原 理
１ 一气源 ； ２ 过滤 系统 ｝ ３ 一汇 流 板 ； ４ 一 空 载 减压 阈 ；
５ ， １ ３ 一 弹 簧 复 位式 换 向阀 ； ６ 一精密减压阀； ７ 一先 导 式 大 流量 精 密 减 压 阀 ； ８ ， １ ０ 一 单 向节 流 阀 ；
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ１ ３ ８： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 弓 ｌ 言
夹具 或者 吸盘 ， 并准确 停 留在任 意位 置 。
目前 国 内在提 升设 备 、 机 械 生 产 装 配场 合 主 要 使 用行 车 、 电动葫 芦等 ， 该 类 提 升 设备 虽 提 升 载 荷 大 ， 但 体 积较 大 ， 工作 效率 低 ， 且 电动设备 故 障率 较 高 。在 机 械 生产 和装配 行业 ， 特 别 是 要求 提 升 定 位精 度 高 的场 合， 电动设 备一 般 满 足不 了要 求 。 目前 国内 的气 动 控 制 技术 发展迅 速 ， 气动平 衡器 的应 用也越 来越 广泛 ， 实 现 了恒定 物料 的全 程 悬 浮 功能 ， 为 我 国装 配行 业 提 供 了便利 条件 。 目前 市 场 的 气 动平 衡 器 有两 种 ： 一 种 是 在 平衡 控制 方面 采用空 载平 衡和 负载平 衡分 开 的控制 方式， 重载平 衡控 制方 式 只 针 对恒 定 对 象 进 行全 程 悬 浮平衡 起重 ， 此类 气 动平 衡 器 无 法 实现 不 同重 量物 体 的全程 悬浮 提升 ； 另 一种 是 可 实 现对 不 同重 量 物体 进 行 搬运 吊装 的气 动平 衡 系 统 ， 但 是 无法 实现 对 不 同重 量物体 的全程悬 浮效 果ｌ １ ］ 。本研 究 在现 有 的气 动平 衡器控 制 系统 的基础 上 进 行 了改进 和 完 善 ， 可 对 不 同 重量 物体 实现全 程 悬 浮搬 运 ， 从 而 提 高 气 动平 衡 器 的 应用 范 围和装 配精度 。
阐述气动平衡技术在电动拧紧轴的应用
阐述气动平衡技术在电动拧紧轴的应用在履带的生产装配过程中，履带与链条的连接螺母扭矩值要求一定的范围，必须使用电动拧紧轴才可以达到工艺要求，螺母的拧紧是先由装配人员用气动扳手进行预紧，然后再用电动拧紧轴按设定的拧紧程序拧紧至工艺要求的扭矩范围。
通常M16～M24的螺母拧紧扭矩值范围大约在600～2200Nm，单个履带板有四组螺栓螺母与链条连接，并且四组螺栓不呈梯形分布，这就需要电主轴在X、Y、Z三个方向都可移动。
电动拧紧轴通常安装在一个可移动的工装上，整个工装部分可以沿履带辊道线方向（Y向）移动，此方向的移动是需要操作人员旋转手轮来完成的，电主轴部分的水平移动（X向）是以减速电机为动力，滚珠丝杠传递动力带动电主轴水平运动，竖直方向是由一个全程自锁气缸带动电主轴及水平移动部分升降，工装对于水平移动和竖直方向的控制是用一个五按钮的集成式操作手柄来实现的，四个按钮控制方向，第五个按钮是用来启动拧紧轴工作。
1 现有问题在卡特彼勒天津工厂履带拧紧工序是每日两班工作制，生产节拍需要拧紧机每天工作两万多个工作循环，也就是每天电主轴下降-拧紧-上升的节奏两万多次，对电主轴的可靠性要求极高。
电主轴目前没有国产品牌，较好性能的电主轴都是些以瑞典的ATLAS、美国COOPER和INGERSOLLAND为代表的欧美品牌，日本及韩国生产的以低扭矩较多。
电动拧紧轴的升降动作是由气缸驱动、操作人员按升降按钮来实现的，气缸采用的是全程自锁气缸，是为了防止控制系统出现故障时，电主轴部分不会突然下落而产生意外。
传统的气路控制如图2所示，虽然可以完成升降的基本功能，但是下降过程中气缸压力再加上电主轴水平移动部分的重量300多公斤，电主轴前端套筒与螺母接触时产生巨大的冲击力，对电主轴前端减速器部分寿命影响极大，在卡特彼勒天津工厂几乎1～2个月就需要维修电主轴，更换被损坏的减速器部件，给厂家生产造成很大的不便，并带来昂贵的维护费用。
气路原理：操作者按下降按钮后，电磁阀2动作，给自锁气缸7锁紧装置通气，打开气缸锁，同时电磁阀3动作，向气缸活塞端通气，气缸杆推出，带动电主轴部分下降。
飞行器气动性能的实验研究与分析
飞行器气动性能的实验研究与分析在航空航天领域，飞行器的气动性能是决定其飞行性能、安全性和经济性的关键因素之一。
对飞行器气动性能的深入研究和准确分析，对于飞行器的设计、优化和改进具有极其重要的意义。
飞行器在飞行过程中，会与周围的气流相互作用，产生各种气动力和力矩。
这些气动力和力矩的大小、方向和分布直接影响着飞行器的飞行姿态、速度、高度和稳定性等重要性能指标。
因此，通过实验研究来获取飞行器在不同飞行条件下的气动性能数据，并对这些数据进行深入分析，是提高飞行器性能的重要手段。
在进行飞行器气动性能实验研究时，通常需要搭建专门的实验设备和测试系统。
风洞实验是最为常见和重要的一种实验手段。
风洞是一种能够模拟不同气流速度和流动状态的设备，通过将飞行器模型放入风洞中，并测量模型在不同气流条件下所受到的气动力和力矩，可以获取飞行器的气动性能数据。
在风洞实验中，模型的制作精度和相似性对于实验结果的准确性至关重要。
模型需要按照一定的比例缩小，并尽可能地保留原飞行器的外形特征和气动特性。
同时，模型的表面粗糙度、安装方式和测量传感器的布置等因素也会对实验结果产生影响，因此需要在实验前进行精心的设计和准备。
除了风洞实验，飞行试验也是获取飞行器气动性能数据的重要方法之一。
通过在实际飞行中对飞行器的各种参数进行测量和记录，可以获得最真实的气动性能数据。
然而，飞行试验的成本较高，风险较大，而且受到多种因素的限制，如天气条件、飞行空域和安全规定等。
在实验过程中，测量技术的选择和应用也是非常关键的。
常见的测量技术包括压力测量、速度测量、温度测量和力测量等。
压力测量可以通过在模型表面布置压力传感器来获取气流在模型表面的压力分布；速度测量可以采用激光测速仪、热线风速仪等设备来测量气流的速度；温度测量则可以用于研究气流的热力学特性；力测量则可以通过天平装置来测量飞行器模型所受到的气动力和力矩。
获取了实验数据后，接下来需要对这些数据进行深入的分析和处理。
气动助力机械手的平衡原理分析与故障排除
气动助力机械手的平衡原理分析与故障排除摘要：气动助力机械手又称平衡器、平衡环、气动助力器等，由于其具有省事，省力的特点，被广泛应用于现代工业中的各个领域，如：大型物料的移载，搬运，大型设备的精确定位、装配等场合，总之，在现代生产中，无论原料的接受还是半成品的加工、生产、配送等环节，气动机械手都发挥着不可替代的作用。
基于此，本文主要对气动助力机械手的平衡原理与故障排除进行分析探讨。
关键词：气动助力机械手；平衡原理；故障排除1、气动助力机械手的组成气动助力机械手的重要组成是：平衡装置、气动系统、安全系统和操作系统。
操作系统由夹具，操作手柄和操作气路组成，它将硅棒夹紧，是机械手的手臂。
它的复杂程度决定了机械手的复杂程度；它的人性化程度决定了机械手的成败。
安全系统由多个回转关节的刹车，限位，安全气路及外保护组成，它使机械手安全可靠。
平衡装置是机械手的主体，是实现力平衡的主要机构。
它由气动系统由平衡气路，负载负荷转换逻辑气路，操作气路和安全气路组成。
是实现力平衡的主要动力源。
平衡气路用于平衡夹具和硅料的重量，负载负荷转换逻辑气路使机械手在有载，无载状态下均可实现平衡。
操作者始终处于轻松的工作状态，它是机械手的灵魂。
2、气动助力机械手平衡功能的工作原理通过阅读气动原理图（图1），助力机械手的“初定位”、“翻转”、“刹车”动作较易理解，文章不再叙述，重点分析“加载”、“夹紧”，以及“放松”后“空载”状态实现的工作原理。
图1 气动原理图2.1重力平衡气缸的空载压力与加载压力“重力平衡气缸”的压力由一个外控式减压阀9控制，进入重力平衡气缸的压力将由该外控式减压阀的压力实现控制。
外控式减压阀的控制气路连接到梭阀13，梭阀的两端分别直通到减压阀11以及间接通过阀3连通到减压阀12。
图中减压阀11常通，可知减压阀11调定的是“空载”压力，减压阀12调定的是“加载”压力。
“空载”压力与“加载”压力切换时，起作用的是阀3的通断，当阀3的非弹簧位起作用时，通过减压阀12与通过减压阀11的气体同时进入梭阀13的两端，因为调定“加载”压力的减压阀12压力一定高于调定“空载”的减压阀11的压力，根据梭阀工作时取输入高压作为输出的原理，通过减压阀12的“加载”压力进入外控式减压阀9的控制口，“重力平衡气缸”得到的是“加载”压力状态。
气动平衡器气路中气控减压阀的研究与优化
2016年7月机床与液压 Jul.2016第 44 卷第 14 期 MACHINE TOOL &HYDRAULICS Vol.44 No. 14 DOI:10.3969/j.issn. 100卜3881. 2016. 14. 028气动平衡器气路中气控减压阀的研究与优化齐秀丽，李步明，孙玉杰(山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590)摘要：根据气控减压阀的结构及性质，建立数学模型，并基于MATLAB对其进行仿真，分析仿真结果可知：出口压力并不是稳定值而是随时间变化上下浮动的变化值。
根据结论对气控减压阀的结构进行改进，增强气控减压阀的稳压性能，进而提高气动平衡器的可靠性。
关键词：气动平衡器；气控减压阀；MATLAB仿真分析；结构优化中图分类号：TH138 文献标志码：A文章编号：1001-3881 (2016) 14-093-2Research and Optimization of Pressure Regulator in Dynamic Balancer Pneumatic LoopQI Xiuli，LI Burning,SUN Yujie(College ol Mechanical and Electronic Engineering，Shandong University ol Science and Technology，Qingdao Shandong266590，China)Abstract：According to the structure and nature of the pressure regulator，its mathematical model was built and MATLAB simulation was done.The simulation results show that the outlet pressure was not stable，it floated up and down as time went.According to the conclusions，the structure of the pressure regulator was optimized.Thereby the stability and reliability of the pneumatic balancer are increased.Keywords：Pneumatic balancer；Pressure regulator；MATLAB simulation analysis；Structural optimization气控减压阀作为气动平衡器气动回路中最主要的元件，其稳定性将影响到气动平衡器能否吊起重物实现全程悬浮，甚至直接关系到操作人员的人身安全。
气动搬运助力平衡系统
５小结通信系统的仿真是一个系统的工程，不仅需要对要仿真的原型系统有总体把握，还要对有关通信协议有深入了解，在仿真建模中才能尽可能真实、准确地反映现实状况，在仿真前还要对仿真数据认真规划，优化仿真方案，使结果能真实反映所有可能的通信事件。
因此对系统的仿真主要分为通信系统组成和有关协议的调研规划、利用仿真工具建模再现仿真系统、确定数据采集方案、运行仿真、结果分析并优化仿真、总结报告等几个步骤。
当今的网络发展，越来越面向大型综合多业务网络方向发展，在同一网络系统中可以包含多个不同功能的子网，运行不同的网络协议，承载多种综合网络业务。
在网络建设中，具有高度复杂性和不确定性，所以在网络的规划和建设中，应用网络仿真技术，可以对于网络设计方案、实施方案、网络运行情况、网络发展计划等进行测试、评估、改进和优化，实现网络建设最优化，提高网络的实用性与经济型，节约建设成本，缩短建设周期，并对网络的增长作出有效的预测，为网络的增长做好准备。
网络仿真技术与应用，对于我国的网络发展具有深远的意义，优秀的网络仿真工具，随着我国高速网络的建设，正在成为一种必要的工具。
１气动搬运助力平衡系统结构设计（以取放汽车后座椅为例见图１）（１）目的用于从料架上托起水平放置的座椅并水平方向放置于汽车安装位，在座椅长方向无需倾斜，在座椅短向的垂直方向需９０￣５０的自由度活动范围。
（２）相关基本数据（３）机械手机械手符合人机工程设计，提供所需的垂直方向和水平方向的最大行程。
它有可转动的连接灵活的机臂，工作半径２５００ｍｍ。
这台机械手可围绕立柱轴３５０度旋转，终端臂可３１０度转动。
机械手具备使用方便、各项性能可靠、安全等特性。
夹具部分：夹具为用户化的设计（可根据需要更换不同抓取夹具），以适应汽车后排座椅搬运。
设计的夹具由铲子从座椅的底部支撑。
铲子上有特殊材料，可防止划伤座椅及耐磨。
有两个控制按钮来实现负载平衡和空载平衡的切换。
产品传感器用来确保铲子放到正确位置后再转换成负载平衡。
韩国DONG SUNG气动平衡吊使用原理指南-ppt
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BH-000-3011
BH-000-3012 BH-000-3013 BH-000-3014 BH-000-3015 BH-000-3016 BH-000-3017 BH-000-3018 BH-000-3019
保护圈
8.2 全行程平衡吊
尾声
操作出现混乱 空气中含有水分、油雾、和灰 选用过滤精度达到5µm的过滤器 尘等
上升/下降速度调整 通过按钮按力大小来控制上升/下降速度，同时还可以通过调整螺栓高低 来设定最大速度。 • • • 使用5mm的内六角扳手通过按钮上的孔来旋转螺栓； 顺时针旋转则速度增加，因为调整螺栓下降了，而按钮接触的线轴增长了； 逆时针旋转则恰恰相反。
2.选型方法
标准系列 R系列 T系列 TR系列
单钢丝绳平衡吊（标准）
型号 BH06020 BH10020 BH11036 BH16020 BH20030 BH28020
最大负载（KG) 提升高度（mm) 净重（KG) 60 100 110 160 200 280 2000 2000 3600 2000 3000 2000 25 37 45 45 54 64
45Kg,那么我们建议选则BH10020（额定载荷100Kg）。
2）、组合式气动平衡吊选型要考虑到重量和提升高度，在满足提升高 度情况下尽量选择单平衡吊滑轮组形式，这样价格低而且易于操作。
3）、标准的气动平衡吊钢丝绳长度为4米，如果客户安装高度高于4米，
则请在选型时标注钢丝绳需要加长多少米。一般加长型为6米/根。 4）、气动平衡吊的控制手柄连接气管有2种形式：一是螺旋气管形式， 适合有tooling的场合以及控制手柄高度需要可以调整的场合；二是
气动平衡器O形密封圈密封性能分析与试验
机廉可拿性Reliability of Machine Tool2021年第2期气动平衡器O形密封圈密封性能分析与试验邵瑞影①王洪军②宋娟①葛伟伟①(①青岛黄海学院智能制造学院，山东青岛266427；②青岛万宝压缩机有限公司，山东青岛266427)摘要:针对气动平衡器中O形密封圈的密封问题，利用ANSYS软件建立有限元分析模型,得出不同预压缩率和工作压力下应力的变化规律。
研究结果表明，随着预压缩率和工作介质压力的增大,密封圈所受到的最大接触应力和von Mises应力随之增大，预压缩率取20%时,von Mises应力受到工作压力的影响较小，密封效果较好。
搭建气动平衡器密封圈密封性能测试试验平台，通过测量重物最终稳定时下降的距离计算出装置的泄漏量，通过泄漏量检验密封效果，根据试验结果，证明选用的O 形密封圈具有良好的密封性能,可以满足现场工作的需要。
关键词:气动平衡器;O形密封圈;密封性能;试验；ANSYS中图分类号:TH138文献标识码:BDOI：10.19287/ki.1005-2402.2021.02.002Analysis and test of sealing performance of pneumatic balancer O-ring sealSHAO Ruiying①，WANG Hongjun②，SONG Juan®,GE Weiwei®((DSchool of Mechanical and Electrical Engineering,Qingdao Huanghai University,Qingdao266427,CHN；②Qingdao Wanbao Compressor Co.,Ltd.,Qingdao266427,CHN)Abstract:Aiming at the sealing problem of O-ring in pneumatic balancer,the finite element analysis model was established by using ANSYS software,and the change law of stress under different precompression rate andworking pressure was obtained.The results show that the maximum contact stress and von Mises stress ofthe sealing ring increase with the increase of the precompression rate and the working medium pressure.The sealing performance test platform of pneumatic balancer sealing ring was built.The leakage amount ofthe device was calculated by measuring the falling distance of the weight when it was finally stabilized.The sealing effect was checked by the leakage amount.Keywords:pneumatic balancer；O-ring seal close；sealing performance；test；ANSYS随着社会科技的进步,气动装置发展迅速,逐渐占据了吊装领域E。
精密空气静压导轨组件的气动平衡设计
３ ６
液压与 气动
２０ ０ ７年第 １ 期
精 密 空气 静 压 导 轨 组 件 的气 动 平 衡 设 计
刘 波 ． 志伟 卢 Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｎ ｕ ｔｃＢａａ ｃ ｏ ｒ ｃｓ ｓｇ ｆＰ ｅ ｍａ ｉ ｌｎ ｅ ｆ ｒＰ ｅ ｉｅ Ｇａ ｄ ｏ ｙ ａ ｃＧｕ ｄ ｓＰ ｃ ａ ｅ ｓＨｙ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｉ ｅ ａ ｋ ｇ
ＬＩ １ Ｕ ｏ，ＬＵ ｈ— ｉ ３ Ｚ ｉ ｗｅ
（ 西安工业大学 机电工程学院， 陕西 西安 ７０３ ） １０２
摘 要： 通过对现有三坐标测量机的各种平衡 系统的优缺点分析之后 ， 该文论述 了精密空气静压导轨组 件的气动平衡 系统以及平衡 系统的结构和原理 ； 气动平衡 系统ｑ选用的气缸 的静态分析和动态分析进行 对 －
空气平衡系统 ３ 大类。重力平衡系统是砝码产生的力 矩大小与 ｚ轴重力产生的恒力矩相等 ， 向相反从 而 方
达到平衡 的效果 ， 但是增加 了系统 的质量和体积， 是运 动部件的摩擦力和惯性增大 ， 而且装调也不方便 ； 弹性
平衡系统是用弹簧的拉力代替重力来平衡铅直运动部 件的重力 ， 其缺点是主要件 凸轮的加工和检测等工艺 比较复杂 ； 空气平衡系统克服 了重力 和弹力平衡系统 的缺点 ， 它是通过改变气缸左右的气室压力之一 ， 利用
基金项 目： 陕西省教育厅专项 基金项 目（３Ｋ ２ ） ０Ｊ １４ 作者简介 ： 刘波 （９ ３ ） 男 ， １ ６一 ， 山东 高唐 县人 ， 授 ， 教 硕士 ， 主 要从事精密及超精密加工 与测 量的研究 工作。
维普资讯
２０ ０ ７年第 ｌ 期
了 推理论证， 并对该次设计的精密空气静压导轨组件的工作 台进行 了实验 。根据得 出的实验数据来验证推
气动系统的分析与研究综述
气动系统的分析与研究 (2)摘要： (2)一、气动系统的基本结构和原理 (3)1.1气源发生和处理元件 (3)1.2 气动控制元件 (9)1.3气动执行元件 (19)二.气动技术的特点 (24)三.气动技术的应用 (25)3.1在工业生产过程中的的应用 (26)四.气动系统的比例控制 (29)五.维护保养 (42)六.气动元件发展趋势 (44)参考文献 (47)气动系统的分析与研究摘要：气动技术具有响应速度快、元件结构简单、抗环境污染、成本低廉、便于集中供气和工作时无污染等特点，被广泛应用于化工、医药、纺织、微电子、生物工程等工业自动化领域中，作为实现工业生产自动化的重要手段之一广受重视[1]。
随着现代先进制造技术和传感技术的进一步发展，,现代气动技术也有迅猛的发展,与其它传动技术相比,已有了更多的优势。
仅在可靠性和元件使用寿命方面,一般气动电磁阀的寿命已高于3000万次,小型阀更起过1亿次,已高于一般电器元件(数百万次)的寿命。
更由于气压传动具有防火、防爆、安全性好、无污染等优越性,因此在工业领域中的应用正日益拓宽。
本文从气动系统的基本结构和原理出发，概述了气动系统的基本特点，了解了气动系统的运用领域，研究了气动系统的比例控制方式，总结了气动系统的维护保养与故障诊断，最后指出了气动系统发展趋势和应用前景。
一、气动系统的基本结构和原理气压传动系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其它原动机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功【2】。
气动元件主要由气源发生和处理元件、气动控制元件、气动执行元件和气动辅助元件等四部分组成。
1-电动机；2-空气压缩机；3-储气罐；4-压力控制阀；5-逻辑元件；6-方向控制阀；7流量控制阀；8-机控阀；9-气缸；10-消声器；11-油污器；12-空气过滤器图1-1 气动系统的组成示意图1.1气源发生和处理元件图1-2 气源发生装置和净化处理系统气源设备包括空气压缩机、后冷却器、气罐等,它提供气压传动与控制的动力源,将电能转化为压缩空气的压力能，供气动系统使用。
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四、前景展望
在系统的稳定性、检测等方面仍存在需要进一步研究的问题，需要 后期不断的完善才能保证设备在运行过程中拥有足够的安全性、可靠性 以及较长的使用寿命。
（1）在一般工程机械中滚珠丝杠要求不可承受径向力，而本文所设 计气动平衡器利用的是将滚珠丝杠螺母的轴向移动转变为旋转运动，并 且承受径向力，所以在一定程度上影响滚珠丝杠的寿命。针对该现象， 今后需要对滚珠丝杠的工作原理及受力形式进行分析，通过合理选用规 格型号及材料以提高气动平衡器的安全系数和工作寿命。
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三、气动平衡器特点
特点三：完备、精确的快速响应系统
为了实现不同重量物件的提升速度 统一稳定，需确保系统响应速度快，防 止出现负载轻速度快、负载重速度慢。
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三、气动平衡器特点
特点四：机械+气动双层安全保护
机械机构实现紧急制动保护 气动回路实现失压失气保护 当吊装物件发生坠落时，防止吊钩 快速甩起。当气源失压时，防止物件快 速坠落。
全程悬浮气动平衡器
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目录页
CONTENTS
一 研究现状
二 系统介绍 三 主要特点 四 前景展望
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一、研究现状
吊装设备
电动葫芦
气动葫芦
气动平衡吊 气动助力机械手
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一、研究现状
问题：
（1）吊装精准度低
（2）无法实现“无重力化”操
作释义
“无重力化操作” ：平衡——打破平衡——恢复平衡 当吊装物件处于提升状态时，吊装物件好像失去了重力，悬 浮在空中，操作人员通过对物件施加非常小的外力，即可以轻松 随意地对物件进行搬移、升降、旋转等操作。
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二、系统介绍
气动平衡器主要包括机械传动系统和气动平衡控制系统， 以及紧急制动系统。
机械传动系统：通过滚珠丝杠副将气缸活塞的直线运动转变成滚珠 螺母的旋转运动，并驱动卷筒牵引钢丝绳提升物件。
气动平衡控制系统：通过气动回路实现手柄控制升降模式和全程悬 浮平衡模式两种控制方式。
紧急制动系统：当吊装物件出现意外坠落时，防止吊钩快速上升及 甩起。
正反馈模块：
保证起重不同重量物件具有统一的提升 速度 ，使系统响应快速，并且避免了轻则快、 重则慢提升缺点。
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二、系统介绍
气动平衡控制系统
全程悬浮平衡模式
上升过程： 物件静止于空中—采集压力A值—外界施加
上升作用力—压力值A大于B值—动力模块—汇流 板—平衡模块—方向控制模块—执行模块（气缸）
下降过程： 物件静止于空中—采集压力A值—外界施加
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（2）针对气动平衡器不同使用工况，分别设计气动控制回路，并且 利用AMESim液压气动分析软件对所设计的气动控制回路及相关阀类气 动元件进行分析，分析控制系统的稳定性和相关阀的最佳设置参数。
（3）优化气动平衡器结构，改进设计方法和加工工艺，如针对复杂 部件设计模具进行浇铸或注塑、改变零件材质增大强度和降低重量等， 从而降低设备成本，增大气动平衡器的使用范围，以致得到推广。
下降作用力—压力值A小于B值—执行模块（气 缸）—方向控制模块—平衡模块—排气
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二、系统介绍
气动平衡控制系统原理图
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二、系统介绍
气动平衡控制系统
气动平衡器控制系统在气源正常给气的情况下，换向阀9 处于接通状态， 执行气缸内部的气体压力由精密气控减压阀8 决定。空载起重时，气体依 次经气源1、过滤系统2、汇流板3、空载先导减压阀5、梭动阀7，然后到 达气控减压阀的控制端。精密气控减压阀的控制压力值由空载先导减压阀 的输出值决定，从而通过精密气控减压阀控制了执行气缸内的气体压力， 此时，操作人员可全程上下拖动吊钩或者夹具，并准确停留在任意位置。 重载起重时，预先通过手柄控制系统4 中的换向键C，使微型储气瓶6 和执 行气缸相连通。然后按上升按键A，气体依次经气源1、过滤系统2、汇流 板3、手柄控制系统4、双向节流阀到达执行气缸10，使重物上升，同时气 体也到达微型储气瓶6。当重物刚离开地面( 支撑平台) ，抬起上升按键A， 此时物件静止，并且微型储气瓶6 内的气压和执行气缸10 内的气压相等。 将换向键C 换到截止状态，微型储气瓶6 处于保压状态，并经梭动阀7 控制 气控减压阀8 的输出从而控制执行气缸10 内部的气体压力总是与微型储气 瓶内的气压值相等。此时操作人员可轻松全程上下拖动重载，并可以准确 停留在任意位置
（1）气压与负载实时监测，并准确对应 （2）打破平衡与建立新的平衡 （3）完备、精确的快速响应系统 （4）机械+气动双层安全保护
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三、气动平衡器特点
特点一：气压P与负载G实时监测并准确对应
（1）对负载重量G的智能检测及要求： 系统智能检测与控制为纯气动，无
任何狭义的传感器及电气元件。 对吊装负载智能检测，且保证检测
过程简单方便、数据准确可靠。
（2）气压的实时响应 需实现不同的载荷对应不同的气压，使气体压力与吊
装物件的重力实时平衡。
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三、气动平衡器特点
特点二：打破平衡并可以建立新的平衡
平衡被打破的过程，即为“无重力化” 操作的过程，下一次平衡的建立保证了吊 装物件的悬浮效果。 过程：
平衡—外界干预平衡—撤除干预—恢 复平衡
5二、系统介绍机源自传动系统传动过程：气缸
活塞
推力 轴承
滚珠 丝杠
卷筒
钢丝绳 重物
气动平衡器内部结构图
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二、系统介绍
气动平衡控制系统
气动平衡控制系统图 7
二、系统介绍 气动平衡控制系统
手柄控制升降模式
上升过程：
动力模块—汇流板—正反馈模块—方向 控制模块—执行模块（气缸）
下降过程：
执行模块（气缸）—方向控制模块—排 气
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二、系统介绍
紧急制动原理
紧急制动系统
紧急制动盘
固定挡架
在正常工作时，离心块处于收回状态，当吊装物件突然坠落时，气缸内气体压力 瞬间释放，使卷筒和制动盘瞬间产生角加速度，离心块产生沿径向向外的惯性力，当 惯性力大于弹簧力时，离心块被甩出，并且打在固定挡架的卡槽里，从而实现紧急制 动功能。
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三、气动平衡器特点